BE446809A

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Publication number: BE446809A
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Description

" Liaison étanche au vide poussé entre des tubes métalliques et ES des pièces céramiques "
L'invention se rapporte aux assemblages ou liaisons étanches au vide poussé réalisa entre les pièces en métal et celles en matière céramique à l'aide de verre coulé ou bien d'une brasure (produit à braser). L'invention présente une importance parti- culière pour la fabrication de tubes électroniques, plus spécia- lement pour la teahnique des ondes ultra-courtes.

Dans ce cas, une plaque céramique est fréquemment scellée par fusion d'une manière étanche au vide poussé dans un tube mé- tallique, de préférence en cuivre. Par suite des coefficients de dilatation différents du cuivre et de la matière céramique, on ne peut utiliser, à cet effet, que des tubes de cuivre à paroi relativement mince, dont l'épaisseur de paroi ne peut pas dépasser 0,05 à 0,2mm pour un diamètre de tube d'environ 10 à 50mm.

Suivant l'invention, on soudera également des tubes à paroi

plus épaisse à des pièces céramiques, et l'épaisseur de la paroi du tube s'élevera, suivant le diamètre de celui-ci, à en- viron 0,2-0,5mm. A cet effet, on soude ou l'on brase à la sur- face exterhe d'une soudure intérieure un'élément additionnel métallique ou céramique, possédant une dilatation plus forte que la matière céramique et que la masse coulée ou, respectivement, que la brasure se trouvant à l'intérieur.

Dans le cas d'une soudure extérieure, il faut placer du côté intérieur, un élément additionnel dont la dilatation est plus faible que celle de la matière céramique et de la masse coulée ou, respectivement/de la brasure. Par"souduce intérieure" il faut entendre celle pour laquelle l'emplacement de la soudure se trouve à l'intérieur du tube. De même, dans le cas de la "soudure extérieure", l'emplacement de la soudure se trouve à l'extérieur. De cette manière, la soudure subit une pression supplémentaire, dont la grandeur peut -être adaptée aux conditions de- chaque cas particulier par le choix des matières et de leurs dimensions.

L'invention va être mise en lumière ci-après, à l'aide de quelques exemples de réalisation. Sur la fig. 1, le tube métal- lique 1, par exemple, en cuivre, est réuni au disquq céramique
3 par la pâte de verre fondue 2. A la place de la pâte de verre
2 on peut aussi faire usage d'une brasure. L'anneau 5 est réa- lisé en métal ou en matière céramique. Cet anneau et la pâte de verre 6, exercent ensemble, par suite de leurs coefficients de dilatation un peu plus élevés, des efforts de compression sur la liaison par soudure (fusion) ou par brasureentre les éléments
1 et 3.

Fig. 2 représente la même liaison, avec cette seule diffé- rence que l'anneau 5 est brasé à l'élément 1 par de la brasure
7. La brasure et la fusion peuvent être exécutées en une seule et même opération.

Fig. 5 montre les soudures qui réunissent deux tubes con-

centriques. Les parties 1, 3, 4, 5 et 8 sont réunies entre el- les, comme décrit précédemment, par les masses fondues 2 et 2a, ainsi que 6 et 6a. La partie 5 et la masse fondue 6 ont un coef- ficient de dilatation plus élevé que la partie 3 et que la masse fondue 2 et 2a. La partie 8 et la masse 6a possèdent, par contre un plus petit coefficient de dilatation.

Fig. 4 représente la forme d'exécution correspondante, avec réunion des parties 5 et 8 par la brasure 7 et 7a.

Une autre possibilité de réalisation de l'invention pour des @ tubes épais est illustrée par la fig. 5. Un tube métal- lique 9 d'une épaisseur de paroi choisie à volonté est réuni par brasage, laminage ou par galvanisation à un très mince tube en cuivre 1, dont la paroi n'a, par exemple, que quelques dixièmes de millimètres d'épaisseur. Ge mince tube de cuivre est soudé par le verre 2 à la pièce céramique 3. Le coefficient de dila- tation du tube 9 doit être moins élevé que celui du disque céra- inique 3 et de la masse coulée 2. La fig. 6 représente la même application de l'invention dans le cas de deux tubes concentri- ques 9 et 10 à parois épaisses. Les autres signes de référence correspondent à ceux de la fig. 3.

Le coefficient de dilatation du tube 10 doit être plus faible que celui du disque céramique et de la masse coulée 2a.

Dans de nombreux cas de scellement de tubes concentriques par fusion, il n'est pas nécessaire de prévoir un élément de pres- sion sur le côté extérieur du tube le plus large, mais il suffit de placer un élément de pression de l'espèce, à l'intérieur du tupe le plus étroit. On peut aussi prévoir à cet effet un anneau en verre, c'est-à-dire supprimer l'élément de pression céramique ou métallique et charger l'anneau de verre de produire une compres- sion additionnelle. Cet anneau de verre peut être scellé, par fusion, par ex., à l'aide d'un élément profilé en charbon, grâce à quoi il n'intervient dans aucune liaison. Son coefficient de dilatation doit être plus faible que celui de la soudure ou

brasure de la matière céramique placée à l'extérieur.

En outre, son épaisseur peut être choisie de manière que l'effort de compression ait une certaine grandeur.

Lorsqu'il s'agit du scellement ou soudure étanche au vide poussé de tubes en cuivre, l'anneau de compression extérieur (chiffre de référence 5 des figures du dessin) peut être avanta- geusement fabriqué en fer à 50% de nickel ou en fer au chrome ou bien encore en matière céramique T2, tandis que le verre au plomb ou verre 16III de Schott conviennent pour la coulée de verre 6.

L'anneau céramique 3 peut être avantageusement réalisé en "Frequenta" ou "Calit", qui peut être soudé à l'aide de la masse fondue 2 et 2a en verre "Fiolax" ou en verre de Schott 2954III.

L'anneau de compression intérieur 8 peut, par exemple, être en tungstène, molybdène, tantale, Kovar, en masse "D" ou en$masse "K" et être scellée par exemple, à l'aide de la masse coulée 6a en ver- re G20, en verre à sceller au tungstène ou au molybdène. De même, on peut, suivant les fig. 5 et'6, réaliser le tube extérieur 9 e en mêms métaux que le tube 5, et par conséquent, par exemple, en fer au nickel ou au chrome. Pour le tube intérieur 10 viennent alors en considération, comme ci-avant pour les éléments 8, le tungstène, le molydène, le tantale, ou le métal Kovar. Pour les tubes 9 et 10 on peut également utiliser les matières céramiques correspondantes revêtues d'une mince couche métallique.

Si l'on désire employer une brasure au métal à la place de la soudure au verre coulé, les brasures ou soudures fortes à : l'argent ou aux alliages d'argent et de cuivre conviennent trâe bien.

Les exemples décrits ci-avant concernent le schllement des tubes en cuivre. Il est à remarquer, que l'invention n'est toute- : fois pas limitée à ce suel cas. Des tubes en d'autres métaux peu- vent également être scellés ou soudés. Dans ce cas, les pièces céramiques et les verres indiqués ci-avant, et qui sont choisis pour convenir au cas du cuivre, ne conviennent pas tels quels. un
La présente invention s'applique avec/avantage particulier

à la construction des tubes électroniques, surtout pour ondes ultra-courtes dans la bande des centimètres ou des décimètres, qui possèdent, comme résonateur déterminant la fréquence, une cavité ou espace vide délimité de toutes parts par des surfaces métalliques.

Dans ces dispositifs, le résonateur consiste fré- quemment en un conducteur d'énergie concentrique, en un-endroit duquel s'opère l'émission électronique.

L'invention est egalement importante pour les tubes ampli- ficateurs de ires haute fréquence et pour les tubes tachymétri- ques ou stroboscopiques (pour la mesure de la durée des courses) car ici également un conducteur concentrique doit être directe- ment introduit dans le vide.

En outre, elle offre également des avantages dans le cas des conducteurs tubulaires creux sans noyau conducteur central, c'est-à-dire dans le cas de dispositifs servant au travail avec les ondes des types dits H01 ou E0.

REVENDICATIONS.

1. Liaison étanche au vide poussé entre tubes métalliques et pièces céramiques, en particulier pour la fabrication de tube: électroniques pour ondes ultra-courtes, réalisée à l'aide de verre fondu ou de brasure, caractérisée en ce que/le côté éloig- né de celui où se trouve la liaison etanche au vide poussé, est soudé ou brasé un élément additionnel exerçant un effort de compression sur ladite liaison et disposé au niveau de cette dernière.

Claims

2. Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans le cas d'une liaison par l'intérieur l'élément de compression disposé à l'extérieur possède une plus grande dila- tation que la matière céramique.

3. Disposition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que dans le cas d'une liaison par l'extérieur l'élément de compression disposé à l'intérieur possède une dilatation plus faible que celle de la matière céramique. <Desc/Clms Page number 6>

4. Disposition selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément de compression est un anneau de verre.

5. Disposition selon la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractérisée en ce que le corps de compression est en métal ou en matière céramique.

6. Disposition selon la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractérisée en ce que le métal à sceller est rapporté sous la forme d'une mince feuille intérieure ou extérieure sur un tube en métal ou en céramique, dont la dilatation est plus grande ou, respective- ment plus,faible que celle de la pièce céramique à sceller.

7. Liaison étanche au vide poussé selon la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractéri- sée en ce que le tube ou, respectivement, chaque tube devant être réuni à de la matière céramique d'une manière étanche au vide poussé, est en cuivre.

8. Liaison étanche au vide poussé selon la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractéri- . sée par son utilisation dans les agencements de tubes électro- niques pour ondes ultra-courtes, en particulier de la bande des centimètres ou des décimètres, dans lesquels deux tubes concen- triques (conducteur concentrique), de préférence en cuivre, servent à former un résonateur (résonateur à cavité) et sont introduits dans le vide.

9. Liaison étanche au vide poussé entre tubes métalliques et pièces céramiques, telle qu'elle est décrite ci-avant et/ou représentée au dessin ci-annexé.